第三章 实验结果与讨论
为了研究稻草的加氢性能，本文考察了催化剂反应温度、压力和等因素的影响，实验结果如下。
3.1实验数据总结
3.1.1 催化剂配比对稻草加氢液化的影响
在反应温度为300℃、氢压5.0Mp的条件下，催化剂对稻草加氢液化影响如表3-1所示：
表3-1 催化剂的量对稻草加氢液化的影响/%
催化剂 Non 5 10
转化率 56.10 68.41 83.36
油+气收率 48.98 60.82 75.55
100沥青烯 2.01 3.67 1.14
前沥青烯 5.11 3.92 6.67
焦渣产率 43.90 31.59 16.64
转化率?油+气收率 % 沥青烯% 前沥青烯% 焦渣产率` 40200Non5% 10%
图3-1催化剂的量对稻草加氢液化的影响
由表3-1图3-1可知：在相同的温度和氢气压力的条件下，随着催化剂的量的增加
转化率、油气收率显著增加而焦渣的产率下降，可知加入的催化剂有助于稻草的加氢液化。催化剂的量对沥青烯和前沥青烯的收率影响不大。
10%WC5%WCANon原料40003500300025002000-115001000500Wavenumber/cm
图3-2 不同催化剂量前沥青烯的红外光谱图
由图3-2知：在3300cm-1-OH基团特征峰10%的特征峰最强，OH的数量最多，知10%液化最充分，产物中前沥青烯PA的甲基峰（1380cm-1）无催化剂时弱，同样，其脂肪C-H特征峰（2920cm-1）要弱，说明不加入催化剂有利于前沥青烯的裂解。
在反应温度为350℃、3.0Mp下催化剂不同时沥青烯的元素分析如表3-2所示
表3-2催化剂不同时沥青烯的元素分析 /%
元素分析 稻草 5% PA 10% PA
C 40.55 79.72 79.88
H 5.218 5.594 5.362
N 1.117 2.296 3.084
S 0.285 0.269 0.284
H/C 1.544 0.842 0.806
由表3-2知：产物沥青烯的C、N的含量明显高于稻草，而H/C比稻草的要小说明稻草的液化中生成了焦渣，5% PA和10% PA比较可知除N含量相差较大外，其余元素相差不大。
3.1.2 温度对稻草加氢液化的影响
在氢压5.0Mp加入5%和10%的催化剂的条件下，温度对稻草加氢液化影响的结果如表3-3、图3-3和表3-4、图3-4所示
表3-3 5%催化剂下不同温度稻草的液化性能 /%
温度 /℃ 250 300 350
转化率 82.64 68.41 67.80
油+气收率 74.63 60.82 62.80
1009080706050沥青烯 1.1 3.67 3.96
前沥青烯 6.91 3.92 1.04
焦渣产率 17.36 31.59 32.20
转化率% 油+气收率% 沥青烯% 前沥青烯% 焦渣收率% 403020100250℃300 ℃350℃
图3-3 5%催化下温度对稻草加氢液化的影响
由表3-3和图3-3可知：随着温度的升高，原料转化率和油气收率有所降低，而焦
渣收率上升。升高温度不利于稻草的加氢液化，因此稻草的适宜液化温度为250℃左右。
350℃300℃A250℃原料40003500300025002000-115001000500Wavenumber /cm
图3-4 不同反应温度时前沥青烯的红外光谱图
由3-4图可知：在250℃时，在甲基峰（1380cm-1）和脂肪C-H特征峰（2920cm-1）较其他的高也表明此时的油气收率最高。同原料相比脂肪C-H特征峰（2920cm-1）明显增高表明含氢增加。
在反应压力为5Mp、催化剂5%下温度不同时沥青烯的元素分析如表3-4所示
表3-4 不同温度下产物前沥青烯的元素分析 /%
元素分析 稻草 300℃ PA 350℃ PA
C 40.55
72.11 79.74
H 5.218 5.092 5.246
N 1.117 2.857 2.880
S 0.285 0.434 0.526
H/C 1.544 0.847 0.789
由表3-4知：产物沥青烯的C、N、S的含量明显高于稻草，而H/C比稻草的要小说明稻草的液化中生成了焦渣，在300℃ PA的H/C高于350℃ PA说明300℃更有利于稻草的加氢液化。
表3-5 10%催化下温度对稻草的液化性能 /%
温度（℃）
300 350
转化率 83.36 64.13
油+气收率 75.55 58.13
100沥青烯 1.14 4.49
前沥青烯 6.67 1.51
焦渣产率 16.64 35.87
80 转化率% 油+气收率% 沥青烯% 前沥青烯% 焦渣收率` 40200300℃ 350℃
图3-5表示10%催化下温度对稻草液化的影响
由表3-5和图3-5可知：在氢气压力5Mp、10%的催化剂条件下，转化率和油气收率有所降低，焦渣收率上升，沥青烯的收率上升而前里清晰的收率下降表示温度的上升对稻草的加氢液化是不利的。
350℃A300℃原料40003500300025002000-115001000500Wavenumber /cm
图3-6 10%催化剂时，反应温度不同时前沥青烯的红外光谱图
由图3-6可知：在300℃时，在甲基峰（1380cm-1）和脂肪C-H特征峰（2920cm-1）强也表明此时的油气收率转化率高而且此时的焦渣产率较低，脂肪C-H特征峰（2920cm-1）越强表示越不利于前沥青烯的分解，所以300℃时的前沥青烯的产率高于350℃。
3.1.3 压力对稻草加氢液化的影响
在250℃、加入5%的催化剂条件下，压力对稻草加氢液化影响的结果如表3-6、图3-7所示：
表3-6 5%催化下压力对稻草的液化性能 /% 压力（Mp）
3.0 5.0
转化率 62.86 82.64
油+气收率 55.02 74.63
沥青烯 1.18 1.1
前沥青烯 6.66 6.91
焦渣产率 37.14 17.36